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SEM扫描电镜参数选择的介绍

日期:2023-04-07 09:39:54 浏览次数:322

扫描电镜参数众多,皆可显示在图片下方工具栏中,但决定图像质量Z直接、Z关键因素是加速电压(EHT)、工作距离(WD)、放大倍数(Mag)和检测器种类。

SEM扫描电镜常见参数

1、加速电压

一般,加速电压越高,扫描电镜图像分辨率越高,当样品导电性好且不易受电子束损伤时可选用高加速电压,这时电子束能量大,对样品穿透深,材料衬度减小,图像分辨率提高。但加速电压过高,电子束对样品的穿透能力过大,样品表面信息缺失,样品看起来像玉一样。

低加速电压时,入射电子能量较低,其与样品的作用深度较浅,更能反映样品Z表层的信息,有利于样品表层形貌的观察;此外,低加速电压可以有效地减少荷电现象,更易观察不导电样品。样品在10kV加速电压下边缘过亮,说明此处电荷大量积累,而用1kV加速电压拍摄的同一部位就没有明显的荷电现象。

扫描电镜.jpg

因此,根据自己的要求灵活地选择加速电压,才能得到理想的SEM扫描电镜图像。当需要观测样品的表面信息、样品的导电性较差、样品的热稳定性较差时,需要选择较低的,甚至是超低的加速电压。当需要得到分辨率高的图像、样品表面存在有机污染或是样品内部的相组成信息时,需要选择较高的加速电压。

2、工作距离

工作距离(WD)是物镜下极靴到样品表面的距离。工作距离增大时,样品上的束斑变大,分辨率下降,但孔径角减小,景深增加。同时,较大的工作距离可以实现很小倍数成像,放大倍数能够达到几十倍。通常工作距离可在2-45mm范围内选用。观察高分辨图像时可选用小于5mm的工作距离,配合探测器;而观察粗糙断口表面或较大的植物样品时可以选用10mm以上的工作距离,以获得较大的景深。

3、探测器种类

SE2和Inlens都是二次电子探测器,用于样品形貌检测。ASB探测器是背散射电子探测器,用于元素衬度成像。

4、放大倍数和标尺

扫描电镜放大倍数:体现线圈磁场变化控制电子束扫描区域大小的能力范围,是图像显示尺寸和电子束在样品扫描区域尺寸的线性比值,以M表示,如果样品上长度为Ls直线上的信息,在显像管上成像在Lc长度上,则放大倍数为:M=Lc/Ls。

现在的SEM扫描电镜几乎全部用数码相机照相。每个厂家对放大倍数的定义均不相同。每个仪器上也会有很多放大倍数显示方法,比如本机Z常用的是标准放大倍数,即该扫描区域对应545底片上的倍数;此外还有屏幕放大倍数,即扫描区域对应电脑显示屏的放大倍数。因此对于不同扫描电镜,相同放大倍数下看到的区域不一定一样大。此时需要看标尺,所有SEM扫描电镜上的标尺长度是一致的。

对于同一台扫描电镜,操作人员没有调节放大倍数显示方法的前提下,照的同一倍数的照片,大小一致。但有时同一放大倍数下,显示的标尺是不一样的,如有时5000倍的照片显示1μm的标尺,有时显示的是2μm的标尺,但标尺显示的长度是按比例的。